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随着人类现代化进程的不断推进，环境污染现已成为全世界最为关注的问题之一，在人类所面临的众多环境问题中，水体系中的重金属离子以及生物难降解的机染料废水类污染物的处理始终是一个难题。对于水体系中重金属离子的去除方法目前大致分为离子交换法、化学沉淀法、膜过滤法和纳米离子吸附法;目前对于染料治理问题的办法可以分为物理法（吸附法、膜分离、超声气振法和萃取法）、化学法（化学氧化法、光催化法、电化学法和絮凝沉淀法）和生物法。 近年来随着科学技术的不断革新，各种新型复合材料的制备合成已成为专家学者研究的重点。本文利用超声辅助原位聚合法制备了四氧化三铁/聚苯胺(Fe3O4/PANI)核壳结构，以制备的Fe3O4/PANI为基体，分别制备了Fe3O4/PANI/MnO2、Fe3O4/PANI@SnO2、Fe3O4/PANI@TiO2等单分散的核壳结构纳米材料，并用于处理水体中的重金属离子以及染料。本论文主要工作如下: (1)以Fe3O4/PANI纳米粒子作为载体及还原剂，可简便的在Fe3O4/PANI表面负载一层均一的二氧化锰(MnO2)。最终合成了具有较大比表面积的Fe3O4/PANI/MnO2核壳结构材料，PANI和MnO2的厚度可通过原位聚合时间和高锰酸钾的量得到控制。通过FTIR、TEM、XRD、HR-TEM、磁化率、zeta电位等作为主要的表征手段对复合材料的结构作了详尽的研究。本文利用该材料对重金属离子Cd(Ⅱ)进行吸附。探究了复合材料结构组成，重金属离子初始浓度，环境的温度、酸碱度、共存离子对吸附过程的影响。此外，Fe3O4/PANI/MnO2纳米吸附剂在吸附其它重金属离子(Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ))的反应中也表现出优异的吸附性能。PANI和MnO2在吸附实验中分别承担了化学吸附和物理吸附，该材料完美的将物理吸附和化学吸附结合了起来。Fe3O4/PANI/MnO2是一种高效率多功能的重金属离子吸附剂。 (2)在制备的Fe3O4/PANI/SiO2纳米球表面，均匀负载一层厚度可控的二氧化锡(SnO2)壳层，通过水热辅助处理，选择性的腐蚀二氧化硅模板，并且负载SnO2和去除SiO2可以同时完成，最终得到Fe3O4/PANI@SnO2蛋黄@蛋壳结构的纳米光催化剂。通过FTIR、镜TEM、XRD、HR-TEM、磁化率等手段对复合材料的结构做了探究。选取亚甲基蓝(MB)的光催化降解实验用作检测纳米光催化剂的光降解能力，用紫外光谱检测对有机染料的脱色率，在该过程中探究MB的初始浓度，酸碱度和催化剂浓度的影响，在最适条件下Fe3O4/PANI@SnO2光催化剂对MB溶液的脱色率达到了99.2％。Fe3O4/PANI@SnO2的解决了SnO2太阳光利用率低的问题，也提高了对可见光的响应能力。 (3)在制备的Fe3O4/PANI/SiO2纳米球表面，均匀负载一层厚度可控的二氧化钛(TiO2)壳层，通过水热辅助处理，选择性的刻蚀SiO2模板。得到的Fe3O4/PANI@TiO2蛋黄-蛋壳结构的纳米粒子，通过FTIR、TEM、XRD、HR-TEM、磁化率等手段对复合材料的结构做了探究。选取亚甲基蓝(MB)的光催化降解实验用作检测纳米光催化剂的光降解能力，用紫外光谱检测对有机染料的脱色率，通过对有机染料初始浓度，光催化剂浓度和结构，有机染料的种类以及环境温度、酸碱度等因素的探究，最终得到了Fe3O4/PANI@TiO2对MB的去除率达到了97.1％，该复合材料不仅改进了TiO2对太阳光利用率低的问题，而且提高了对可见光的响应能力。Fe3O4/PANI@TiO2光催化剂具有更多的活性中心，并表现出了更加优异的光催化能力。